Утилизатор теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок
Владельцы патента RU 2279615:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к утилизаторам теплоты отходящих газов. Технической задачей изобретения является повышение экономичности утилизатора теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок за счет снижения расхода электроэнергии на привод компрессора теплового насоса и более полное использование теплоты отработавшего сушильного агента за счет его предварительного охлаждения до состояния насыщения. Техническая задача достигается тем, что утилизатор теплоты отработавшего сушильного агента включает циркуляционный контур для теплоносителя, содержащий контактный экономайзер с патрубками входа отработавшего сушильного агента и выхода охлажденного отработавшего сушильного агента, тепловой насос, содержащий компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель, причем испаритель включают в циркуляционный контур перед контактным экономайзером. Перед контактным экономайзером устанавливают трубчатый теплообменник, приточный воздух подогревают в трубчатом теплообменнике и нагревают в конденсаторе, а затем подают в конвективную сушилку. 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к теплотехнике, а именно к утилизаторам теплоты отходящих газов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является утилизатор теплоты отработавшего сушильного агента, включающий циркуляционный контур для теплоносителя, содержащий экономайзер с патрубками входа отработавшего сушильного агента и выхода охлажденного отработавшего сушильного агента, насос и одну из полостей теплообменника, другую полость которого подключают к потребителю тепла, тепловой насос, включающий компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель, причем испаритель включают в циркуляционный контур перед экономайзером, а водяную полость конденсатора на выходе подсоединяют к потребителю тепла [патент №1011959, опубликован 15.04.1983 г., Б.И. №14].
Недостатком данного способа является недостаточно полное использование теплоты отработавшего сушильного агента вследствие нахождения отработавшего сушильного агента в ненасыщенном состоянии и возможности испарения охлаждающего теплоносителя.
Технической задачей изобретения является повышение экономичности утилизатора теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок за счет снижения расхода электроэнергии на привод компрессора теплового насоса и более полное использование теплоты отработавшего сушильного агента за счет его предварительного охлаждения до состояния насыщения.
Техническая задача достигается тем, что утилизатор теплоты отработавшего сушильного агента, включающий циркуляционный контур для теплоносителя, содержащий контактный экономайзер с патрубками входа отработавшего сушильного агента и выхода охлажденного отработавшего сушильного агента, тепловой насос, содержащий компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель, причем испаритель включают в циркуляционный контур перед контактным экономайзером, новым является то, что перед контактным экономайзером устанавливают трубчатый теплообменник, приточный воздух подогревают в трубчатом теплообменнике и нагревают в конденсаторе, а затем подают в конвективную сушилку.
Технический результат заключается в повышении экономичности утилизатора теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок за счет снижения расхода электроэнергии на привод компрессора теплового насоса и более полном использовании теплоты отработавшего сушильного агента за счет его предварительного охлаждения до состояния насыщения.
На чертеже представлена схема предлагаемого утилизатора теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок.
Утилизатор теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок состоит из трубчатого теплообменника 2 и контактного экономайзера 3, соединенных при помощи воздуховода 15 для подачи насыщенного отработавшего сушильного агента, распылительных устройств 12, циркуляционного насоса 11, установленного в циркуляционном контуре для подачи теплоносителя, который состоит из трубопровода 19 для отвода загрязненного теплоносителя, устройства для очистки теплоносителя 4, трубопровода 20 для подачи очищенного теплоносителя в испаритель 5 и трубопровода 21 для подачи охлажденного теплоносителя в контактный экономайзер 3, теплового насоса, состоящего из испарителя 5, компрессора 8, конденсатора 6 и дросселя 7; вентилятора 10, воздуховода 17 для подачи свежего приточного воздуха в трубчатый теплообменник 2, воздуховода 18 для подачи подогретого приточного воздуха в конденсатор 6, воздуховода 22 для подачи нагретого приточного воздуха в паровой калорифер 9, воздуховода 23 для подачи сушильного агента в конвективную сушилку 1, воздуховода 14 для отвода отработавшего сушильного агента в трубчатый теплообменник 2, воздуховода 16 для отвода охлажденного отработавшего сушильного агента в атмосферу, трубопровода 24 для отвода излишков теплоносителя и вентиля 13.
В качестве теплоносителя в контактном экономайзере 3 используют воду.
Утилизатор теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок работает следующим образом.
Из конвективной сушилки 1 отработавший сушильный агент по воздуховоду 14 для отвода отработавшего сушильного агента подают в трубчатый теплообменник 2, где он в противотоке контактирует со свежим приточным воздухом, который подают из атмосферы при помощи вентилятора 10 по воздуховоду 17 для подачи свежего приточного воздуха, где происходит поверхностный теплообмен, в результате которого подогревают свежий приточный воздух и охлаждают отработавший сушильный агент до состояния насыщения. Затем подогретый приточный воздух по воздуховоду 18 для подачи подогретого приточного воздуха подают в конденсатор 6, где его нагревают, и оттуда подают по воздуховоду 22 для подачи нагретого приточного воздуха в паровой калорифер 9, где нагретый приточный воздух подогревают до необходимой температуры и затем по воздуховоду 23 для подачи сушильного агента подают в конвективную сушилку 1. Насыщенный отработавший сушильный агент по воздуховоду 15 для подачи насыщенного отработавшего сушильного агента подают в контактный экономайзер 3, где он в противотоке контактирует с охлажденным теплоносителем, который распыляют распылительными устройствами 12, в результате контакта происходит контактный теплообмен между поднимающимся вверх насыщенным отработавшим сушильным агентом и распыляемым теплоносителем, в результате чего происходит поглощение пыли и конденсация влаги из насыщенного отработавшего сушильного агента на поверхности капель теплоносителя. Охлажденный отработавший сушильный агент по воздуховоду 16 для отвода охлажденного отработавшего сушильного агента выбрасывают в атмосферу. Нагретый загрязненный теплоноситель при помощи циркуляционного насоса 11 отводят из контактного экономайзера 3 по трубопроводу 19 для отвода загрязненного теплоносителя в устройство для очистки теплоносителя 4, где его очищают от пыли и затем по трубопроводу 20 для подачи очищенного теплоносителя подают в испаритель 5, где очищенный теплоноситель охлаждают и оттуда охлажденный теплоноситель по трубопроводу 21 для подачи охлажденного теплоносителя направляют к распылительным устройствам 12 контактного экономайзера 3. В конденсаторе 6 пары холодильного агента конденсируют, отдавая тепло в результате поверхностного теплообмена подогретому приточному воздуху, затем жидкий холодильный агент снижает свое давление в дросселе 7, откуда его подают в испаритель 5, где жидкий холодильный агент кипит и отбирает тепло от очищенного теплоносителя, затем пары холодильного агента всасывают компрессором 8, откуда их нагнетают в конденсатор 6. Излишки теплоносителя отводят при помощи вентиля 13, расположенного в трубопроводе 24 для отвода излишков теплоносителя.
Преимущество утилизатора теплоты отработавшего сушильного агента конвективных сушилок по сравнению с известными заключается в том, что его использование позволяет обеспечить:
- снижение тепловой нагрузки на тепловой насос, позволяет снизить стоимость рекуперации из-за снижения расхода электроэнергии на привод компрессора теплового насоса благодаря использованию в качестве первой ступени трубчатого теплообменника;
- более полное использование теплоты отработавшего сушильного агента за счет предварительного охлаждения до состояния насыщения в трубчатом теплообменнике и исключение испарения охлаждающего теплоносителя;
- предварительный подогрев сушильного агента.
Утилизатор теплоты отработавшего сушильного агента, включающий циркуляционный контур для теплоносителя, содержащий контактный экономайзер с патрубками входа отработавшего сушильного агента и выхода охлажденного отработавшего сушильного агента, тепловой насос, содержащий компрессор, конденсатор, дроссель и испаритель, причем испаритель включают в циркуляционный контур перед контактным экономайзером, отличающийся тем, что перед контактным экономайзером устанавливают трубчатый теплообменник, приточный воздух подогревают в трубчатом теплообменнике и нагревают в конденсаторе, а затем подают в конвективную сушилку.
